Lastspitzenkappung: Batteriespeicher-Ersparnis richtig rechnen

In jedem Speichergespräch stellt ein Unternehmen dieselbe Frage: Was spart uns das?

Zurück kommt meist eine einzige Jahreszahl, gebildet aus Kapazität mal Strompreis mal 365. Sie ist sauber, schnell erzeugt und fast immer zu hoch. Sie übersteht das Verkaufsgespräch und zerfällt dann vor einem Kaufmann, der fragt, was an den Tagen passiert, an denen der Speicher keinen Zyklus schafft.

Die Ersparnis ist nicht Kapazität mal Preis. Sie ist eine Preisdifferenz, begrenzt oft im Jahr abgeschöpft, abzüglich der Energie, die auf dem Weg verloren geht. Genau das ist die Modellierung von Lastspitzenkappung.

Dieser Artikel führt das Modell zunächst an den britischen Netzentgelten vor, weil dort die Grenze zwischen beeinflussbaren und festen Kosten am schärfsten gezogen wurde. Der zweite Teil überträgt es auf Deutschland, wo dieselbe Arithmetik über den Leistungspreis und die atypische Netznutzung läuft.

Was ist Lastspitzenkappung?

Lastspitzenkappung bedeutet, gespeicherte Energie in den Stunden zu entladen, in denen Strom am teuersten ist oder die Last des Standorts ihr Maximum erreicht, sodass genau dann weniger aus dem Netz bezogen wird. Die Last ändert sich nicht. Die Quelle, die sie deckt, ändert sich.

Dahinter steht eine Preisdifferenz: Energie wird günstig gekauft, gehalten und dann genutzt, wenn die Alternative teuer gewesen wäre. Im Handel heißt das Arbitrage, aber der Begriff trägt hier nicht weit, weil der Wert am Standort als kleinere Rechnung erscheint und nicht als Geschäft. Für das Modell zählen die Differenz, wie oft im Jahr Sie sie abschöpfen können und wie viel Energie Sie dabei verlieren.

Drei Konsequenzen ergeben sich daraus, und jede widerspricht einer verbreiteten Annahme:

• Ein größerer Speicher spart nicht linear mehr. Sobald er das teure Fenster vollständig abdeckt, liegt zusätzliche Kapazität brach.
• Ein günstigerer Tarif ist nicht automatisch besser. Ein niedriger Durchschnittspreis ohne Zeitspreizung gibt dem Speicher nichts zu tun.
• Die Ersparnis ist durch die Zahl nutzbarer Zyklen begrenzt, nicht durch die Stunden des Jahres.

Das ist keine Nische. Speicher wachsen schneller als jede andere kommerziell verfügbare saubere Technologie, und die Verschiebung von Energie zwischen Preisperioden ist der Hauptgrund, warum sie gebaut werden^[1].

Lastspitzenkappung, Lastverschiebung und Notstrom sind drei verschiedene Ersparnisse

Diese drei werden ständig zu einer Zahl verschmolzen, und das sollten sie nicht. Sie stammen aus verschiedenen Teilen der Rechnung und legen den Speicher unterschiedlich aus.

Sie konkurrieren zudem um dasselbe Gerät. Ein Standort, der aus einem Speicher vier Stunden Autonomie und zugleich aggressive Lastspitzenkappung erwartet, verlangt von derselben kWh, an zwei Orten zu sein, und ein Modell, das beide Ersparnisse addiert, zählt doppelt. Bewertungsrahmen für Speicher behandeln dieses Stacking-Problem ausdrücklich, weil ein doppelt gezählter Wertbeitrag der häufigste Weg ist, auf dem sich ein Business Case selbst aufbläht^[2].

Lastverschiebung kostet nichts, nutzen Sie sie deshalb zuerst: Wenn ein Prozess wirklich um zwei Uhr nachts laufen kann statt um siebzehn Uhr, sollte er das. Lastspitzenkappung verdient ihr Kapital an den Lasten, die sich nicht verschieben lassen, und diese Menge wächst, während Standorte Wärme und Verkehr elektrifizieren. Mehr dazu in Energiesicherheit beginnt im Gebäude.

Welche Bestandteile der Rechnung ein Speicher überhaupt senken kann

Diesen Schritt überspringen die meisten Modelle, und hier geht die Zahl schief. Eine Gewerberechnung ist kein einzelner Preis, sondern ein Stapel von Bestandteilen, und ein Speicher berührt nur einige davon.

Arbeitspreis, je kWh. Hier lebt die zeitvariable Bepreisung, und hier verdient der Speicher an der Differenz. In Großbritannien gehört dazu auch das zeitlich gebänderte Netzentgelt: Die Zeitbänder Red, Amber und Green gelten weiterhin für den Anteil, der im Arbeitspreis verbleibt^[4]. Das rote Band, ein schmales Fenster an Werktagnachmittagen und frühen Abenden, ist die Zeit, in der ein Speicher den größten Teil seiner Arbeit leistet.

Leistungspreis, je kW. Er wird auf die höchste gemessene Leistung im Abrechnungszeitraum erhoben, nicht auf die Menge. Beide Ebenen verhalten sich grundlegend verschieden. Der Arbeitspreis belohnt tägliche Wiederholung: Ein verpasster Zyklus kostet den Ertrag eines Tages, mehr nicht. Der Leistungspreis belohnt, kein einziges Mal zu versagen, denn ein einziges nicht abgedecktes Intervall setzt den abgerechneten Wert für den gesamten Zeitraum. Die Arbeitsersparnis ist daher durch die Kapazität in kWh begrenzt, die Leistungsreduzierung durch die Leistung in kW, und derselbe Standort braucht je nach dominanter Ebene einen anderen Speicher.

Feste und nicht vermeidbare Bestandteile. Diese Schicht bläht Business Cases still auf. In Großbritannien hat die Regulierung sie ausdrücklich vergrößert: Ofgems Targeted Charging Review hat entschieden, dass die Residualkosten des Netzes als feste Entgelte erhoben werden^[3]. Sie machen rund 90% des Übertragungsentgelts und etwa 50% des Verteilnetzentgelts aus, und das feste Band eines Standorts wird aus Spannungsebene, Anschlussleistung und Verbrauchshistorie abgeleitet, nicht aus dem Verhalten des laufenden Jahres. Der Verteilnetzanteil gilt seit April 2022, der Übertragungsanteil seit April 2023^[4].

Die Konsequenz ist eindeutig: Ein erheblicher Teil der Netzkosten liegt dort bewusst außerhalb der Reichweite des Speichers, und ein Modell, das dem Speicher die Reduzierung eines Mischpreises je kWh gutschreibt, überzeichnet das Ergebnis ungefähr um die Größe dieses Anteils.

Wie ein zeitvariabler Tarif die Rechnung verändert

Ein zeitvariabler Tarif berechnet zu verschiedenen Tageszeiten verschiedene Preise statt eines einzigen rund um die Uhr. Für einen Speicher ist das der Unterschied zwischen einem Business Case und keinem.

Entscheidend ist die Differenz, nicht der Mittelwert. Nehmen Sie zwei Tarife mit identischem Jahresdurchschnitt, von denen der erste über den Tag um einen Bruchteil eines Cents je kWh schwankt und der zweite um das Neunfache. Der Speicher verdient am zweiten rund neunmal mehr, während der durchschnittliche Strompreis des Standorts unverändert bleibt. Ein Einkauf, der ausschließlich auf den niedrigsten Durchschnittspreis optimiert, kann den Business Case still zerstören, und es fällt erst auf, wenn die Ersparnis ausbleibt. "Welchen Tarif soll dieser Standort haben?" und "was spart der Speicher?" sind dieselbe Frage, zweimal gestellt.

Zwei Eigenschaften zählen über die Größe der Differenz hinaus. Die Planbarkeit, denn ein Tarif mit festen Fenstern lässt sich als wiederkehrender Tageszyklus rechnen, ein dynamisch bepreister nicht. Und die Überschneidung mit der Last, denn eine breite Differenz am frühen Abend nützt einem Standort nichts, der am Nachmittag schließt.

Warum Jahresmittelwerte die Ersparnis überzeichnen

Für die Modellierung brauchen Sie die Eingangsdaten des Standorts: ein volles Jahr Intervallwerte, die Tarifstruktur einschließlich der Messung des Leistungspreises, das Erzeugungsprofil bei vorhandener Photovoltaik sowie nutzbare Kapazität, Leistung, Wirkungsgrad und Degradationskurve des Speichers. Ohne sie haben Sie eine Schätzung im Kostüm eines Modells.

Selbst mit ihnen versagen Mittelwerte aus einem bestimmten Grund: Der Wert des Speichers hängt vom zeitlichen Zusammentreffen von hohem Preis und hoher Last ab, und genau diese Information zerstört die Mittelung. Vier Dinge gehen verloren:

1. Tage ohne vollständigen Zyklus. Wochenenden, Betriebsruhe, Feiertage und Tage, an denen die Last zu klein für eine volle Entladung ist. Ein Standort mit 250 Betriebstagen schöpft keine 365 Zyklen ab, was auch immer das Datenblatt zulässt.
2. Ladezustandsgrenzen. Ist das günstige Fenster zu kurz zum Nachladen, fällt die Abschöpfung am Folgetag unvollständig aus.
3. Umwandlungsverluste. Bei 88% Wirkungsgrad kaufen Sie rund 1,14 kWh für jede gelieferte kWh und zahlen die Differenz zum günstigen Preis.
4. Degradation. Ein zwölfjähriger Business Case auf Basis der nutzbaren Kapazität des ersten Jahres überzeichnet jedes Folgejahr.

Nichts davon ist exotisch. Alle vier sind zur Planungszeit bekannt, und sie wegzulassen erzeugt genau die Zahl, die die Finanzabteilung des Kunden in einem Termin zerlegt.

Intervalldaten sind hier nicht optional. Ein Modell auf Monatssummen kann einen Standort mit scharfer 90-Minuten-Spitze nicht von einem mit flachem Lastgang bei gleichem Jahresverbrauch unterscheiden, und beide haben völlig verschiedene Speicherfälle. Fehlen Intervalldaten wirklich, schreiben Sie das ins Angebot und kennzeichnen Sie das Ergebnis als indikativ.

Ein Rechenbeispiel und seine Annahmen

Die Zahlen unten sind illustrativ. Gewerbliche Strompreise werden je Standort kontrahiert, jede dieser Größen ist also ein standortspezifischer Eingabewert. Das Beispiel zeigt, wie sich die Rechnung verhält, es liefert keine übertragbaren Werte.

Die naive Rechnung, die in den meisten Erstangeboten steht:

100 kWh x 0,18 £ x 365 Tage = 6.570 £ pro Jahr

Derselbe Standort, sauber modelliert:

100 kWh x 0,32 £            = 32,00 £ zum teuren Preis gedeckt
(100 kWh / 0,88) x 0,14 £   = 15,91 £ Ladekosten
(32,00 £ - 15,91 £) x 250 Tage = 4.023 £ pro Jahr

Die Lücke beträgt rund 40%, und keine davon stammt aus einer pessimistischen Annahme. Sie entsteht, weil nur die Tage gezählt werden, an denen der Speicher arbeiten kann, und weil die Verluste bezahlt werden. Entscheidend ist, wo der Wirkungsgrad ansetzt: nicht an der Preisdifferenz, sondern an der eingekauften Energie, denn 1 gelieferte kWh kostet 1/0,88 kWh zum günstigen Preis. Mit der Degradation des ersten Jahres liegt Jahr zwei erneut darunter.

Diese 4.023 £ sind zudem nur der Arbeitspreisanteil. Ein Leistungspreis ist ein zweiter Strom, der aus der höchsten gemessenen Leistung je Abrechnungszeitraum vor und nach dem Speicher ermittelt wird, aus denselben Intervalldaten. Was er nicht ist: ein Anteil an den festen Bestandteilen, die bleiben, was sie sind.

Zeigen Sie beide Zahlen im Angebot. Die naive neben der modellierten, mit erklärter Differenz, überzeugt mehr als die konservative allein: Sie belegt, dass das Ergebnis aus einem Modell stammt und nicht aus einer Multiplikation, und genau das prüft ein skeptischer Einkauf.

Deutschland: Leistungspreis und atypische Netznutzung

In Deutschland liegt die schärfste Kante nicht im Arbeitspreis, sondern im Netzentgelt, und sie belohnt ein Verhalten, das ein Speicher besonders gut liefern kann.

Der Leistungspreis bestraft eine einzige Viertelstunde. Kunden mit registrierender Leistungsmessung werden auf Basis von Viertelstundenwerten abgerechnet, und die höchste dieser Viertelstunden setzt den Leistungspreis. Ein Speicher senkt ihn nur, wenn er genau dieses Intervall abdeckt. Ein Jahr sorgfältiger Entladung, unterbrochen von einem einzigen unbeobachteten Anfahrvorgang, bringt auf dieser Ebene nichts.

Atypische Netznutzung macht daraus eine Vereinbarung. Wer seine Höchstlast außerhalb der vom Netzbetreiber veröffentlichten Hochlastzeitfenster hält, nutzt das Netz nachweislich entlastend und kann nach § 19 Abs. 2 Satz 1 StromNEV ein individuelles Netzentgelt vereinbaren, das bis auf 20% des regulären Entgelts sinkt. Maßgeblich für die Abrechnung ist dann nicht mehr die absolute Jahreshöchstlast, sondern die Höchstlast innerhalb dieser Fenster. Die Vereinbarung wird mit dem Netzbetreiber geschlossen und der zuständigen Regulierungsbehörde angezeigt, die die dafür erforderlichen Angaben festgelegt hat^[5].

Für die Modellierung ändert das die Fragestellung. Nicht "wie viele kWh verschiebt der Speicher", sondern "hält er die Last in jedem einzelnen Hochlastzeitfenster des Jahres unter der zugesagten Grenze". Die Ersparnis ist dann kein Produkt aus Differenz und Zyklen, sondern der Erhalt einer Reduzierung, die vollständig entfällt, wenn das Fenster einmal gerissen wird. Das ist die Leistungspreis-Asymmetrie aus dem vorigen Abschnitt in ihrer strengsten Form, und sie verlangt eine andere Auslegung: genügend Leistung in kW, um jede Spitze im Fenster zu decken, und genügend Reserve, um auch die letzte des Jahres nicht zu verpassen.

Notstromreserve wird damit zur bepreisten Entscheidung. Kapazität, die für einen Ausfall zurückgehalten wird, steht im Hochlastzeitfenster nicht zur Verfügung. Das heißt nicht, die Reserve auf null zu setzen. Es heißt, sie bewusst zu wählen und den entgangenen Wert danebenzuschreiben, statt sie als stillschweigende Voreinstellung zu behandeln.

Die Tarif- und Regulierungsdaten beider Märkte werden je Land gepflegt, für Deutschland unter Netzentgelte und Regularien und für Großbritannien unter UK solar tariffs and regulations.

Was sich im Privatkundengeschäft ändert

Derselbe Mechanismus trägt das Privatkundengeschäft, mit drei Unterschieden. Die Differenz ist häufig proportional breiter, weil Tarife rund um nächtliches Laden gebaut sind und einen niedrigen Nacht- mit einem hohen Abendpreis kombinieren. Der Speicher ist deutlich kleiner, die Amortisation hängt daher ebenso an den Kosten je kWh installierter Kapazität wie am Tarif. Und ein Leistungspreis fällt in der Regel nicht an, was die zweite Ebene entfernt und den Fall allein auf die Differenz stellt.

Photovoltaik ist dafür nicht erforderlich: Ein Hausspeicher kann nachts laden und über die Abendspitze entladen, ganz ohne Erzeugung. Das ist eine eigene zweite Produktlinie, verkauft über den Tarif statt über das Dach. Die Disziplin bleibt dieselbe: Ein Privatangebot auf Basis von 365 perfekten Zyklen ist genauso falsch wie ein gewerbliches.

So übersteht die Zahl den Einkauf

Eine Ersparnis ist eine Behauptung, und sie wird geprüft. Was sie trägt, ist nicht Vorsicht, sondern offengelegte Arbeit.

• Veröffentlichen Sie die Annahmen. Differenz, Zyklen, Wirkungsgrad, Degradation und Betriebstage sichtbar im Dokument. Wer die Eingaben sieht, diskutiert die Eingaben, statt das Ergebnis abzutun.
• Geben Sie eine Spanne, keinen Punkt. Rechnen Sie einen Downside-Fall mit schmalerer Differenz und weniger Zyklen. Eine begründete Spanne trägt weiter als eine einzelne selbstbewusste Zahl.
• Halten Sie die Wertbeiträge getrennt. Arbeitspreis, Leistungspreis, Eigenverbrauch und Versorgungssicherheit haben unterschiedliche Sicherheitsgrade, und eine addierte Zahl verbirgt, welcher Teil belastbar ist.
• Nennen Sie die Methode. Eine einfache Amortisationszeit und die Stromgestehungskosten über die Lebensdauer beantworten verschiedene Fragen.

Das zählt, weil sich die Form des Netzes weiter verschiebt. Die Duck Curve hat in Märkten mit hoher Solardurchdringung längst verändert, wann Energie teuer ist, und die Tarifstrukturen folgen ihr: Großbritannien hat einen großen Teil der Netzkosten der Lastverschiebung entzogen, und in Deutschland verschiebt sich mit jeder Entgeltrunde, was ein Speicher überhaupt beeinflussen kann. Ein Modell mit sichtbaren Annahmen lässt sich erneut rechnen, wenn sich die Regeln ändern. Eine einzelne Zahl nicht. Dieselbe Disziplin gilt weiter oben im Entwurf, wo eine Ertragsprognose nur so belastbar ist wie die Verschattungs- und Stringplanung dahinter.

Wie solarVis das abbildet

Lastspitzenkappung ist ein Datenproblem, bevor sie ein Speicherproblem ist. In der Batteriemodellierung von solarVis wird ein Batteriespeichersystem Stunde für Stunde gegen das Lastprofil des Standorts und die geltende Tarifstruktur simuliert, sodass die Ersparnis aus einem simulierten Betriebsjahr stammt und nicht aus einer Multiplikation. Tarife und Regularien sind für über 45 Länder hinterlegt, was hier zählt, weil genau die Rechnungsbestandteile, die Lastspitzenkappung wertvoll machen, sich zwischen einem britischen und einem deutschen Standort am stärksten unterscheiden.

Die Tarifebene leistet dabei die meiste Arbeit, denn sie macht aus einem Fahrplan Geld. Neben Zeitplan und Leistungspreis trägt sie gestaffelte Preisstufen, feste Grundpreise, einen Mehrwertsteuersatz, Inflationsannahmen und eine Mindestrechnung^[7]. Das Feld für den festen Grundpreis ist der Ort für nicht beeinflussbare Bestandteile, was sie im Modell sichtbar und aus der Speicherersparnis heraushält. Auf der Speicherseite ist die Backup Reserve Rate das Feld, das den oben beschriebenen Doppelzählungsfehler steuert: Sie entscheidet ausdrücklich, wie viel Kapazität dem Zyklieren entzogen wird^[6].

Zwei Grenzen gehören dazu. Die Simulation rechnet stündlich, eine echte Viertelstundenspitze wie ein kurzer Anfahrstrom wird also geglättet, und das wiegt beim Leistungspreis am schwersten, wo ein einzelner kurzer Ausreißer den abgerechneten Wert setzt. Und es gibt keinen eigenen Dispatch-Modus für Lastspitzenkappung: Dokumentiert sind Eigenverbrauch, Backup und Autonomie, die Wirtschaftlichkeit entsteht über die Tarifebene, die diesen Fahrplan gegen echte Zeitfenster bepreist.